Le radiazioni NIR

Atti della Giornata di studio
“Salute e sicurezza sul lavoro in ambito aeroportuale e aeronautico”
INAIL 4 ottobre 2012
Le radiazioni NIR.
L.Filosa 1
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Consulenza Tecnica Accertamento Rischi e Prevenzione - DG
Introduzione
L’esposizione professionale dei lavoratori in ambito aereo ed aeroportuale alle radiazioni
naturali ed artificiali sono di tipo ionizzanti e non ionizzanti.
Le radiazioni ionizzanti, sono disciplinate dal D.Lgs. 230/95 e s.m.i. come riportato nell’art.
180 c.3 del D.Lgs.181/08 e s.m.i. Le radiazioni non ionizzanti, campi elettrici e magnetici
statici, elettromagnetici e radiazioni ottiche sono normate dello stesso Titolo VIII del
D.Lgs.81/08 e s.m.i.. In particolare, l’entrata in vigore del Capo IV relativo ai campi
elettromagnetici entrerà in vigore a partire dal 31.10.2013, mentre il Capo V, relativo alle
radiazioni ottiche artificiali, è in vigore dal 30.04.2010 precisando che le radiazioni ottiche
naturali non vanno escluse dalla valutazione del rischio in virtù dell’art.28 che statuisce
l’obbligatorietà di valutazione di tutti i rischi professionali.
L’articolazione del lavoro tratterà nell’ordine: le misure a bordo degli aeromobili A330A320-A319-MD80; misure aeroportuali; le misure di impianti radar a bordo degli elicotteri.
1. L’impianto elettrico di bordo
L’energia elettrica ha assunto nei moderni aeromobili grande importanza poiché
permette di soddisfare le richieste dei numerosi impianti di cui sono dotati
Se si esaminano diverse categorie di utenze a bordo di un velivolo per alcune di esse non
esiste alcuna alternativa valida all'energia elettrica.
Esistono quindi categorie di utenze nelle quali l'energia elettrica è insostituibile, altre nelle
quali si presenta la possibilità di scelta. Tramite l’energia elettrica, infatti, è possibile
alimentare: gli strumenti di navigazione, le luci interne ed esterne, gli impianti per muovere
portelli, le valvole, gli impianti per muovere le superfici di governo,in caso di emergenza un
ridotto numero di utenze idonee a proseguire il volo o ad abbandonare l’aeromobile.
Oltre alle sopracitate funzioni, l’energia elettrica alimenta gli apparati automatici di
controllo degli impianti di condizionamento, pressurizzazione, antighiaccio, ecc, togliendo
così al pilota l’onere di un continuo controllo manuale. Infine, l’energia elettrica permette di
istallare sugli aeromobili tutti quei servizi atti a rendere più confortevole il volo ai
passeggeri: frigoriferi, forni di cottura, forni scaldavivande, bollitori, impianti di
riscaldamento delle acque delle toilette, ecc. L’energia elettrica viene fornita da generatori,
trascinati generalmente dai motori, che forniscono dei valori standardizzati di corrente
continua e/o alternata.
Dovendo ottenere dell'energia elettrica si impongono alcune scelte preliminari sul tipo di
alimentazione adottata. È infatti possibile sia pensare ad impianti in corrente continua, che
in corrente alternata, ed è possibile costruire impianti con diversi valori di tensione
nominale.
Teoricamente si può pensare per ogni impianto di ottimizzare i valori di tensione e di
frequenza; in pratica questo non si dimostra economicamente valido perché obbligherebbe
ad una progettazione e validazione di tutti i componenti; si è quindi giunti ad una
standardizzazione che consente la scelta fra pochi valori tipici (tab. 1.1). Tali valori sono il
compromesso di diverse esigenze, come di seguito descritto.
La scelta del tipo di alimentazione, corrente continua o corrente alternata, influisce
sulla progettazione, validazione e funzionamento di tutti i componenti: anziché ottimizzare i
valori di tensione e di frequenza per ogni impianto si è giunti ad una standardizzazione che
consente la scelta tra pochi valori tipi, compromesso di esigenze tecniche, di peso, di
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isolamento, ecc. Nonostante che le tecnologie attuali potrebbero ormai spostare questi
valori ottimali, non è ancora prevista una modifica degli standard. Gli standard utilizzati
sono:
Tabella 1.1
Tipo di corrente
[A]
Continua
Alternata mono/trifase
Tensione
[V]
28
115/200
Frequenza
[Hz]
Variabile o 400
Dato che lo standard prevede la possibilità di realizzare impianti con vari tipi di corrente
(continua, a frequenza variabile e a frequenza costante), si impone la necessità di operare
fra queste una scelta. A tale scopo è necessario analizzare le varie utenze elettriche e le
loro necessità; evidentemente queste variano in ogni velivolo, ma in prima
approssimazione possono essere divise a titolo di esempio nelle categorie riportate in tab.
1.2.
Tab. 1.2 - Utenze principali, carico sull’impianto e alimentazione richiesta
Per la parte più consistente del carico l'impiego di corrente continua o alternata è
indifferente, mentre per alcuni organi essenziali, come gli organi di comando e controllo
(relè, spie, indicatori di misura), è preferibile la corrente continua, per gli accumulatori è
indispensabile disporre di corrente continua, per l'avionica è preferibile ricorrere a corrente
alternata a frequenza costante.
In pratica quindi nella maggioranza dei velivoli occorre disporre sia della corrente continua
che della corrente alternata a 400 Hz; la scelta non sarà quindi sul tipo di impianto, ma sul
tipo di generazione dell'energia elettrica.
Si tende ad evitare, infatti, di generare
energia elettrica di entrambi i tipi, ma si
costruiscono impianti nei quali la
generazione primaria di energia elettrica
(ossia la trasformazione di energia
meccanica in energia elettrica) è del tipo
continuo o del tipo alternato. In generale
velivoli d’aviazione generale, trasporto
leggero, executive e trasporto regionale
sono dotati di impianto primario in DC o,
talvolta (ATR-42), generazione doppia
AC e DC; velivoli di linea con motori a
turbogetto o turbofan e militari utilizzano
Due soluzioni possibili di impianto
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impianto primario in AC. In pratica la
discriminante è nella potenza installata. In entrambi i casi occorrerà provvedere ad una
trasformazione dell'energia elettrica anche nell'altra forma per provvedere
all'alimentazione di quella parte del carico per il quale la generazione primaria non è
adatta.
La generazione dell'energia elettrica avviene attraverso generatori, dinamo o alternatori,
che possono essere azionati meccanicamente da:
• i propulsori attraverso opportuni riduttori;
• motori idraulici o pneumatici;
• A.P.U. (Auxiliary Power Unit), quando il velivolo è fermo a terra;
• R.A.T. (Ram Air Turbine), un’elichetta posta al vento relativo in casi di emergenza;
Alternativamente un velivolo parcheggiato può disporre di energia elettrica tramite
connessione a terra.
Il caso più frequente è il primo, ossia il prelievo di energia meccanica dai propulsori per
l’azionamento dei generatori elettrici. Si ha sempre uno o più generatori sull’APU.
L’impianto elettrico riveste una importanza talmente elevata che si prevede sempre la
possibilità di disporre di energia elettrica, almeno per un certo tempo, anche in caso di
guasto di tutti i propulsori.
Una fonte di energia elettrica sempre presente è costituita dagli accumulatori, che devono
soddisfare l'esigenza di creare una riserva di energia da utilizzare in mancanza di
generazione per guasto dell'impianto o del propulsore, in caso di assorbimenti superiori
alla potenza fornita dai generatori (batterie tampone) e ovviamente quando i propulsori
sono fermi.
In condizioni di emergenza, oltre alle batterie e alle R.A.T., possono essere utilizzati anche
generatori trascinati da turbinette alimentate dalla combustione di cartuccie pirotecniche.
Nella maggior parte dei casi un
velivolo è dotato di un impianto
elettrico primario in AC o DC, ed
uno secondario rispettivamente in
DC o AC ottenuto per conversione
dal precedente.
Per soddisfare alle utenze in DC a
bordo di un velivolo con sistema
primario in AC, si utilizzano i
trasformatori - raddrizzatori (TRU,
transformer rectifier unit), basati su
trasformatore ad avvolgimenti per
portare la tensione da 115 a 28 V, e
semi conduttori per raddrizzare le
sinusoidi trifase in una tensione
costante monofase.
Viceversa, per ottenere AC da un
impianto primario in DC si usano
invertitori allo stato solido (solid
state inverters).
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Schema di distribuzione
L'energia elettrica generata viene distribuita alle
utenze attraverso le barre di carico, intendendo per
barra un nodo da cui partono i conduttori verso le
diverse utenze.
Nell'impianto elettrico esistono un certo numero di
barre indipendenti, ognuna delle quali alimenta un
certo numero di utenze; le utenze vengono a questo
fine suddivise in base alla loro importanza e
rilevanza dal punto di vista della sicurezza del
velivolo; si avranno così barre essenziali, primarie e
secondarie.
Schema barre di carico
Come schematizzato nella figura a lato, le barre
essenziali saranno sempre collegate al gruppo generatore di potenza, mentre le barre
primarie e secondarie possono essere escluse in conseguenza di guasti ai generatori o
alle barre stesse; dovranno quindi esserci degli organi di manovra in grado di escludere le
singole barre e degli organi di sicurezza e di manovra per il collegamento delle varie
utenze.
Il collegamento dei vari componenti dell'impianto avviene attraverso cavi scelti fra
un'ampia tipologia, standardizzati MIL sia dal punto di vista della conduttività che del tipo
di isolamento: si usano conduttori di rame e di alluminio, isolati da PVC, nylon, teflon o
fibre di vetro.
Nel cablaggio di un velivolo si deve tenere conto di diverse esigenze:
• contenere i pesi riducendo le sezioni;
• contenere le cadute di tensione aumentando le sezioni;
• evitare surriscaldamento per effetto Joule;
• utilizzare isolanti resistenti al calore per i cavi in prossimità di fonti termiche;
• verificare la compatibilità elettromagnetica con l’avionica, evitando vicinanze tra
cavi di alta potenza e apparati;
• considerare la resistenza a sollecitazioni meccaniche, specialmente le vibrazioni.
Illuminazione
La potenza elettrica impiegata per l’illuminazione può essere una quota importante della
potenza installata. Questa riguarda sia l’illuminazione interna (luci cabina pilotaggio e
passeggeri, faretti di lettura, illuminazione comandi e strumentazione) sia l’illuminazione
esterna.
L’illuminazione esterna comprende:
• luci di via
• luci anticollisione
• fari di atterraggio
• fari di taxing
• fari di ispezione del bordo d’attacco dell’ala
• luci di emergenza.
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Le luci di via utilizzano le stesse convenzioni usate in marina che consentono di capire la
direzione di moto del velivolo. Le luci anticollisione, lampeggianti, aumentano la visibilità
del velivolo rispetto alle luci fisse. I fari di atterraggio e di taxing consentono una
illuminazione delle piste in fase di atterraggio e di taxing. I fari di ispezione del bordo di
attacco dell’ala ne consentono un controllo in caso di anomalia. Le luci di emergenza
intervengono in caso di incidente per illuminare le zone di uscita di emergenza.
2. VALUTAZIONE SUGLI AEROMOBILI
Tipologia A330-A320-A319-MD80
Anche se l’entrata in vigore del Capo IV del Titolo VIII relativo ai campi
elettromagnetici è stata rinviata al 30 ottobre 2013, resta l’obbligo per il datore di lavoro di
effettuare, ai sensi degli articoli 28 e 181 del D. Lgs. n.81/08, la valutazione del rischio
derivante da esposizione ad agenti fisici, campi elettromagnetici inclusi; inoltre, la
valutazione deve essere effettuata, in assenza dei dispositivi di cui al Capo IV, seguendo
norme di buona tecnica e di buone prassi e redigendo una relazione nella quale siano
specificati i criteri adottati per la valutazione stessa (art 28, comma 2).
Poiché il Capo IV e il relativo Allegato XXXVI altro non e’ che la trasposizione normativa
delle Linee Guida dell’ICNIRP (International Commission on Non Ionizing Radiation
Protection) sulla protezione dall’esposizione residenziale e occupazionale ai campi
elettromagnetici, si è ritenuto opportuno effettuare la valutazione dei rischi utilizzando
comunque, come Linea Guida di riferimento, proprio il Capo IV e il relativo Allegato XXXVI
soprattutto per il confronto dei valori misurati con i valori d’azione.
Per effettuare la Valutazione dei Rischi derivanti dall’esposizione a campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici sull’aeromobile, si è proceduto individuando tutte le
potenziali sorgenti in corrispondenza o in prossimità di postazioni di lavoro. Particolare
attenzione e’ stata posta anche nel considerare i possibili effetti indiretti di queste sorgenti
su quei soggetti particolarmente sensibili (come i portatori di protesi o di dispositivi
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elettromedicali) a valori delle grandezze di campo elettrico, magnetico ed elettromagnetico
ben inferiori a quelli previsti a garanzia della salute dei lavoratori esposti.
2.1 METODOLOGIE DI INTERVENTO
Descrizione del sito
L'ambiente all'interno della carlinga degli aeromobili si suddivide essenzialmente in tre
zone: cabina piloti, cucine e posti passeggeri.
Campi magnetici in bassa frequenza sono presenti negli aeromobili per la presenza degli
impianti elettrici di bordo, che alimentano le varie utenze o attrezzature. Tali impianti sono
in grado di erogare una tensione di 115 V alla frequenza di 400 Hz. Alla stregua quindi di
un qualsiasi ambiente domestico o industriale elettrificato (ove però la tensione erogata è
alla frequenza di 50 Hz), anche a bordo degli aeromobili sono presenti campi magnetici
con frequenza fondamentale di 400 Hz dovuti al passaggio di corrente nei cablaggi
dell’impianto, o in stretta prossimità di alcuni apparati utilizzatori.
Gli aeromobili monitorati, ad eccezione del tipo A 320, erano dotati di riscaldatori di
alimenti.
Per quel che riguarda i campi elettromagnetici a radiofrequenza e microonde le sorgenti di
potenziale interesse protezionistico sono costituite dai sistemi di radiocomunicazione, di
radioassistenza e dal radar meteorologico. Gli elementi radianti, di detti sistemi, sono ad
ogni modo tutti necessariamente posizionati all’esterno della carlinga, la quale costituisce
uno schermatura estremamente efficiente verso l’interno.
Strumentazione di misura utilizzata
Per i rilevamenti dei campi magnetici a 400 Hz è stato impiegato un misuratore di campi
elettrici e magnetici a larga banda Wandel & Goltermann modello EFA-300 sensibile
nell’intervallo di frequenza 5 Hz – 30 kHz.
Le misure dei campi elettrici in radiofrequenza e microonde sono state effettuate con:
misuratore di campi elettrici e magnetici a banda larga W&G EMR 200 accessoriato
con sonda di campo elettrico 8.3, sensibile nella banda di frequenza 100 kHz – 3
GHz;
misuratore di campi elettrici e magnetici a banda larga PMM 8051 accessoriato con
sonda di campo elettrico BA06 sensibile nel range di frequenza 1 – 18 GHz;
è stata utilizzata anche la sonda di campo elettrico BA01 sensibile nel range di
frequenza 500 kHz – 3 GHz, per verificare le misure effettuate con il W&G EMR
200.
Protocollo di misura
Tutte le misure, se non altrimenti specificato, sono relative a valori efficaci RMS e sono
state effettuate alle altezze di 1.1 m e 1.9 m dal piano calpestabile, sia per i campi elettrici
che per quelli magnetici.
I valori di campo magnetico riportati sono relativi alla lettura real-time dello strumento,
considerato che peraltro i medesimi valori risultano abbastanza stabili e costanti durante le
diverse fasi del volo.
Per quanto attiene il campo elettrico in radiofrequenza e microonde, la natura delle
potenziali sorgenti comporta delle emissioni discontinue e fortemente variabili nel tempo,
in ragione delle esigenze durante le varie fasi del volo. Allo scopo di rendere conto di tali
oscillazioni, le misure sono state acquisite sia in modalità “average” che corrisponde ad
una media temporale sui valori istantanei (real-time) su intervalli variabili da circa 2 a 4
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secondi, che in modalità “max-hold”, corrispondente al massimo valore tra quelli misurati
in modalità real-time.
La banda di frequenza dei campi elettrici sottoposti ad indagine è complessivamente
quella compresa tra 100 kHz e 18 GHz
2.2 CONCLUSIONI AEROMOBILI
Campi magnetici a 400 Hz
Le misure dei campi magnetici alla frequenza di 400 Hz hanno fornito valori ambientali
compresi tra 0.1 e 3 T. Tali valori risultano sempre inferiori al livello di 12.5 T
raccomandato dall’Unione Europea, attraverso l’adozione delle linee guida ICNIRP, che
vengono richiamate dal Decreto 8 luglio 2003 per l’esposizione della popolazione a
sorgenti non riconducibili agli elettrodotti. Da notare che il valore di campo magnetico alla
frequenza di 400 Hz raccomandato per la protezione dei lavoratori professionalmente
esposti è pari a 62.5 T.
Le misurazioni sul pavimento hanno invece fornito valori compresi tra 0.5 T e 39 T. Solo
sulle pavimentazioni delle cucine sono stati misurati valori puntuali superiori ai limiti
ICNIRP per la popolazione, mentre i limiti previsti dalle stesse linee guida per i lavoratori
non sono mai superati. Secondo la logica ICNIRP, tali valori devono comunque intendersi
come medie spaziali sull’intero volume occupato dal soggetto esposto, poiché sono riferiti
al rispetto del limite di base sull’induzione di corrente nella testa e nel tronco. I valori
misurati, risultando confinati ai piedi del soggetto esposto, sono del tutto compatibili con il
rispetto dei limiti di base per le correnti indotte sia per il pubblico che per i lavoratori.
Non vi è infine allo stato evidenza scientifica che consenta di ipotizzare possibili effetti a
lungo termine nell’adulto per esposizioni a bassi livelli di campi magnetici alla frequenza di
400 Hz.
Campi elettromagnetici a radiofrequenza e microonde
Le misure effettuate con sensori a banda larga sensibili fino alla frequenza di 18 GHz
hanno prodotto valori medi ambientali per il campo elettrico inferiori a 0.5 V/m, quindi di
gran lunga inferiori ai livelli raccomandati dall’UE-ICNIRP, applicabili al caso in esame
secondo il Decreto 8 luglio 2003. Peraltro, i valori misurati risultano inferiori anche ai più
restrittivi valore di attenzione e obiettivo di qualità (6 V/m) stabiliti dal medesimo Decreto
nel caso di esposizione continuativa della popolazione ai campi prodotti dagli impianti fissi
di telecomunicazione.
Anche il massimo livello acquisito in modalità max-hold (pari a 3 V/m, 100 kHz - 3 GHz)
risulta inferiore ai livelli UE-ICNIRP, nonché al limite di esposizione previsto dal Decreto 8
luglio 2003, pari a 20 V/m. Del resto i sistemi radianti sono tutti necessariamente
posizionati all’esterno della carlinga, la quale costituisce una schermatura estremamente
efficiente verso l’interno.
Misure dal carattere esplorativo effettuate in cabina di pilotaggio in corrispondenza
dell’accensione del radar meteorologico, la cui antenna radiante è posta sul muso degli
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aeromobili, non hanno mai fornito valori metrologicamente significativi.
Per quel che riguarda la presenza di campi prodotti da sorgenti esterne e indipendenti
dall’aeromobile, ad esempio quando questo è illuminato dal radar di avvicinamento o dai
sistemi di assistenza all’atterraggio, considerazioni teoriche basate sulle proprietà
riflettenti della carlinga e sulle forme d’onda associate a dette sorgenti, escludono la
possibilità di produrre all’interno dell’aeromobile livelli che possano risultare significativi a
fini protezionistici.
3. MISURE AEROPORTUALI
Strumentazione di misura utilizzata
Per i rilevamenti dei campi elettrici e magnetici a frequenza
di rete sono stati impiegati un misuratore di campo elettrico
e magnetico a larga banda Narda modello EFA-300
sensibile nell’intervallo di frequenza 5 Hz – 30 kHz e MR200.
Protocollo di misura
In generale sono presenti campi elettrici e
magnetici statici ovunque vi siano apparecchiature in
tensione o linee percorse da elevate correnti continue.
L’esposizione umana dipende non solo dall’intensità
dei campi elettromagnetici generati, ma anche dalla
distanza dalla sorgente: generalmente le intensità dei
campi prodotti dalle sorgenti sopra menzionate
decrescono rapidamente con la distanza.
L’esposizione di una persona ai campi elettrici e
magnetici a bassa frequenza è direttamente legata ai
valori di alcune grandezze elettriche che si stabiliscono, per effetti di tali ampi, all’interno del corpo
umano: l’intensità del campo elettrico e la densità di corrente interna, la cui misura necessiterebbe
l’uso di sonde invasive. La verifica dell’esposizione di una persona ai campi elettrici e magnetici
viene quindi condotta misurando le grandezze esterne, che caratterizzano tali campi inducenti e
risalendo alle grandezze interne attraverso di opportune correlazioni.
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La misura dei campi elettrici e magnetici a bassa frequenza si verifica sempre nella regione
di campo vicino reattivo, nella quale non esiste correlazione tra campo elettrico e magnetico.
Tutte le misure effettuate sono relative a valori efficaci RMS, se non diversamente specificato, e
alle condizioni di lavoro più sfavorevoli dal punto di vista dell’esposizione.
I punti di rilievo scelti sono:
massima vicinanza possibile all’applicatore
prossimità del lavoratore
Descrizione dell’area indagata
Le misure nell’ aeroporto indagato sono state effettuate nelle aree interessate dai lavoratori
della società di servizi durante le fasi di sbarco e imbarco dei passeggeri e nelle aree di servizio di
controllo e manutenzione del velivolo prima del decollo. Infine, per completezza, le misure sono
state effettuate anche nel cockpit, dove i piloti controllano gli strumenti e mettono in atto le
procedure propedeutiche al decollo.
Non sono state prese in considerazione le altre zone della carlinga in quanto le
apparecchiature che utilizzano energia elettrica sono alimentate soltanto durante la fase di volo.
Le misure del rischio di esposizione dei lavoratori ai campi elettromagnetici addetti alle attività di
supporto e preparazione del volo, secondo le specifiche mansioni, sono state effettuate:
a bordo velivolo
a terra, solo le zone accessibili ai lavoratori.
MISURE A BORDO
L'ambiente all'interno della carlinga degli aeromobili presi in esame si suddivide
essenzialmente in tre zone: cabina piloti, cucine e posti passeggeri.
Campi magnetici in bassa frequenza sono presenti negli aeromobili per la presenza degli
impianti elettrici di bordo, che alimentano le varie utenze o attrezzature. Tali impianti sono in grado
di erogare una tensione di 115 V alla frequenza di 400 Hz. Per quel che riguarda i campi
elettromagnetici a radiofrequenza e microonde le sorgenti di potenziale interesse protezionistico
sono costituite dai sistemi di radiocomunicazione, di radioassistenza e dal radar meteorologico
schermati verso l’interno dalla carlinga stessa.
Durante la fase di sbarco-imbarco passeggeri e
dei bagagli, sono accesi solo alcuni impianti
ausiliari. Le fonti di campi magnetici, elettrici ed
elettromagnetici sono, pertanto, ridotti al minimo.
Per quanto detto, solo il cockpit rappresentava
interesse dal punto di vista protezionistico
dall’agente fisico in questione.
Le misure sono state effettuate all’altezza degli
organi più sensibili, ovvero il cuore e la testa.
A bordo sono presenti forni a microonde a prua
e a poppa, ma sono accesi solo per alcuni
periodi nella fase si volo di regime. Sono,
pertanto, del tutto ininfluenti ai fini dell’indagine.
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MISURE A TERRA
IMBARCO BAGAGLI
SALITA PASSEGGERI
PRUA DELL’AEREO
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3.2 CONCLUSIONI
Tutti gli ambienti lavorativi “uso ufficio” del tipo e come dettagliati nell’allegata Scheda 1,
sono conformi ai sensi dell’art. 181 del Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81 e s.m.i
relativamente ai rischi di esposizione a campi elettromagnetici.
Le postazioni di lavoro indagate sono conformi a quanto richiesto dall’ICNIRP per la protezione dei
lavoratori dall’esposizione ai campi elettromagnetici come sintetizzati nelle schede seguenti.
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Data sopralluogo
23 novembre 2011
Postazione di lavoro
Reparto
Ora
9-15
Stanza
Presenti
Definizione
Apparecchiature Foto
TUTTI I LOCALI E LE POSTAZIONI
DI
LAVORO
DEL
TIPO
AMMINISTRATIVO O COMUNQUE
CONTENENTI
NORMALI
APPARECCHIATURE
D’USO
COMUNE
QUALI
QUELLE
RICORDATE
NELLA
TABELLA
DELLE
APPARECCHIATURE
CONFORMI A PRIORI SONO DA
CONSIDERARSI
PIENAMENTE
CONFORMI E PRIVI DI SITUAZIONI
DI RISCHIO DA ESPOSIZIONI A
CAMPI ELETTROMAGNETICI.
Giudizio di valutazione
Firme del gruppo di valutazione
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La postazione lavorativa è
conforme
ai
sensi
dell’art.181 del D.Lgs 81/08
SI
NO
Data sopralluogo
23 novembre 2011
Postazione di lavoro
Cockpit aereo
Reparto
DATORE DI LAVORO
RSPP
Ora
9-15
Stanza
Presenti
Definizione
Apparecchiature Foto
118 nT
testa
130 nT
cuore
Giudizio di valutazione
Firme del gruppo di valutazione
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La postazione lavorativa è
conforme
ai
sensi
dell’art.181 del D.Lgs 81/08
SI
NO
Data sopralluogo
23 novembre 2011
Postazione di lavoro
Cockpit aereo
Reparto
DATORE DI
LAVORO
Stanza
RSPP
Ora
9-15
Presenti
Definizione
Apparecchiature Foto
118 nT
Giudizio di valutazione
Firme del gruppo di valutazione
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La postazione lavorativa è
conforme
ai
sensi
dell’art.181 del D.Lgs 81/08
SI
DATORE DI
LAVORO
NO
RSPP
Data sopralluogo
23 novembre 2011
Postazione di lavoro
Cockpit aereo
Reparto
Stanza
Ora
9-15
Presenti
Definizione
Apparecchiature Foto
90 nT
15
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Giudizio di valutazione
Firme del gruppo di valutazione
La postazione lavorativa è
conforme
ai
sensi
dell’art.181 del D.Lgs 81/08
SI
NO
Data sopralluogo
23 novembre 2011
Postazione di lavoro
Cockpit aereo
Reparto
DATORE DI
LAVORO
Stanza
RSPP
Ora
9-15
Presenti
Definizione
Apparecchiature Foto
16
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120 nT
Giudizio di valutazione
Firme del gruppo di valutazione
La postazione lavorativa è
conforme
ai
sensi
dell’art.181 del D.Lgs 81/08
SI
DATORE DI
LAVORO
NO
RSPP
4. MISURE RADAR
I
radar
funzionano
normalmente
a
radiofrequenze /RF) tra 300 MHz e 15 GHz. Essi
generano dei campi elettromagnetici chiamati
campi a RF. In questa regione dello spettro di
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frequenze l’interazione col corpo umano è principalmente di tipo termico.
I campi a RF al di sotto di 10 GHz (fino ad 1 MHz) penetrano nei tessuti esposti e
generano calore in conseguenza dell’assorbimento di energia. Lo spessore di
penetrazione dipende dalla frequenza del campo ed è maggiore alle frequenze più basse.
L’assorbimento dei campi a RF nei tessuti è misurato in termini di tasso di assorbimento
specifico (SAR, Specific Absorption Rate) entro una data massa di tessuto. L’unità di
misura del SAR è il watt al chilogrammo (W/kg). Il SAR è la grandezza usata per misurare
la “dose” dei campi a RF tra circa 1 MHz e 10 GHz.
Per produrre effetti noti di danno alla salute in persone esposte a campi
RF in questo intervallo di frequenze occorre un SAR di almeno 4 W/kg.
I campi a RF al di sopra di 10 GHz sono assorbiti alla superficie della pelle e
pochissima energia penetra nei tessuti sottostanti. La quantità dosimetria fondamentale
per i campi al di sopra di 10 GHz è l’intensità del campo misurata come densità di
potenza in watt al metro quadro (W/m2).
E’ noto che esposizioni a campi a RF al di sopra di 10 GHz con densità di
potenza superiori a 1000 W/m2 producono effetti di danno alla salute,
come cataratte o ustioni cutanee
Esposizione umana
La potenza emessa dai sistemi radar varia da pochi mW a molti kW. Tuttavia, numerosi
fattori riducono, spesso di almeno 100 volte, l’esposizione a campi RF generati da radar:
I sistemi radar inviano campi elettromagnetici sotto forma di impulsi e non in forma
continua. Questo rende la potenza media emessa molto minore alla potenza di
picco dell’impulso.
I radar sono direzionali e l’energia a RF che essi emettono è contenuta in fasci
molto stretti che somigliano a quelli di un riflettore. I livelli di campo RF al di fuori del
fascio principale si riducono molto rapidamente. Nella maggior parte dei casi, questi
livelli sono migliaia di volte più bassi che nel fascio principale.
Molti radar hanno antenne che ruotano continuamente o che cambiano inclinazione
con un moto oscillatorio, cambiando quindi continuamente la direzione del fascio
Le aree entro cui potrebbero verificarsi esposizioni pericolose per l’uomo sono
normalmente inaccessibili al personale non autorizzato.
Possibili effetti sulla salute
La maggior parte degli studi condotti fino ad ora hanno esaminato effetti sanitari
diversi dal cancro. Questi studi hanno indagato risposte dei sistemi fisiologici e di
termoregolazione, variazioni nel comportamento ed altri effetti come l’opacizzazione del
cristallino (cataratta) o malformazioni alla nascita, in conseguenza dell’esposizione acuta a
livelli relativamente alti di campi RF. Vi sono anche numerosi studi che riportano effetti non
termici, in casi in cui non si misura alcun aumento apprezzabile della temperatura.
Studi connessi al cancro
Molti studi epidemiologici hanno indagato possibili connessioni tra l’esposizione a campi
RF ed eccessi di rischio di cancro. Tuttavia, a causa delle differenze di progettazione e di
esecuzione, i risultati di questi studi sono di difficile interpretazione. Numerosi gruppi
nazionali od internazionali di esperti che hanno esaminato criticamente questi studi hanno
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Atti della Giornata di studio
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concluso che non vi è alcuna chiara evidenza di un legame tra l’esposizione a campi RF
ed un aumento del rischio di cancro. L’OMS ha anche concluso che non vi è alcuna
evidenza scientifica convincente che l’esposizione a campi RF abbrevi la durata della vita
umana, o che questi campi inducano o favoriscano il cancro.
Effetti termici
I campi a RF sono stati studiati su animali, compresi i primati. I primi sintomi di effetti
dannosi che si manifestano nell’animale all’aumentare dell’intensità del campo sono la
perdita di resistenza, avversione al campo e ridotta capacità di svolgere lavori mentali.
Questi studi suggeriscono anche che effetti di danno nell’uomo potrebbero verificarsi per
esposizioni, al corpo intero o localizzate, tali da aumentare la temperatura dei tessuti di più
di 1°C. I possibili effetti comprendono l’induzione di cataratte e varie risposte dei sistemi
fisiologici e di quelli di termoregolazione, via via che la temperatura corporea aumenta.
Questi effetti sono ben accertati e costituiscono la base scientifica delle limitazioni
dell’esposizione dei lavoratori e del pubblico a campi RF.
Campi a RF pulsati
Sono stati riportati, in seguito ad esposizione a campi pulsati molto intensi, come quelli
usati dai sistemi radar, casi di soppressione delle reazioni sussultorie e di stimolazioni di
movimenti del corpo in topi coscienti. Inoltre, persone con udito normale percepisono
campi a RF pulsati di frequenze comprese tra circa 200 MHz e 6.5 GHz, ovvero si ha il
cosiddetto “effetto uditivo” delle microonde. Una esposizione prolungata o ripetuta
potrebbe essere stressante e dovrebbe, ove possibile, essere evitata.
Standard internazionali
Limiti di esposizione per i campi a RF sono sviluppati da istituzioni internazionali come la
Commissione Internazionale per la Protezione dalla Radiazioni Non Ionizzanti (ICNIRP),
organizzazione non governativa formalmente riconosciuta dall’OMS. La Commissione
utilizza le valutazioni di rischio sanitario sviluppate congiuntamente all’OMS per produrre
le proprie linee guida sui limiti di esposizione. Le linee guida dell’ICNIRP proteggono
contro tutti gli effetti sanitari accertati delle RF e vengono sviluppate in seguito ad una
revisione critica di tutta la letteratura scientifica accreditata, compresi gli studi sul cancro e
gli effetti non termici.
Standard nazionali
Il riferimento nazionale per la misura e la valutazione del campo elettromagnetico emesso
dagli impianti radar di potenza è lo standard CEI 211-7 / B che integra le informazioni già
contenute nella norma CEI 211-7 “Guida per la misura e la valutazione di campi
elettromagnetici nell’intervallo di frequenza compresa tra 10 kHz e 300 GHz.
4.1 METODOLOGIA DI MISURA
I radar rientrano in quella categoria di apparecchiature e sistemi il cui corretto
funzionamento è strettamente legato alla presenza di forti campi elettromagnetici; si
determina quindi un’alterazione delle condizioni elettromagnetiche ambientali naturali che
come tale deve essere monitorata e mantenuta entro certi limiti, ed emerge la necessità di
una corretta metodologia di misura.
Utili informazioni per la scelta della strumentazione e delle modalità operative per eseguire
in maniera corretta la misura dell’intensità e/o della potenza del campo elettromagnetico al
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fine di ottenere dei risultati non ambigui è la Norma CEI 211-7 “Guida per la misura e per
la valutazione di campi elettromagnetici nell’intervallo di frequenza compresa tra 10 kHz e
300 GHz”.
Il radar è un dispositivo che serve per rilevare la presenza di oggetti riflettenti (bersagli) e
per misurarne le caratteristiche (tipicamente la posizione). Esso viene definito un
dispositivo attivo perché utilizza energia elettromagnetica da esso generata per illuminare i
bersagli. Le frequenze vanno tipicamente dalle centinaia di MHz alle decine di GHz. La
trasmissione del radar può avvenire in forma continua (CW) oppure ad impulsi separati da
intervalli temporali di ascolto. Nella trasmissione ad impulsi, il radar emette per un
intervallo di tempo molto piccolo. La frequenza di ripetizione degli impulsi è denominata
PRF.
Nel caso in questione, trattasi di un’antenna direttiva, di guadagno G T, che concentra la
potenza irradiata in una piccola ragione di spazio. L’equazione radar da applicare è
dunque:
ST
PT
GT
4 r2
La banda di frequenza di emissione del radar è la Banda X, ovvero tra 8.5-10.50 GHz.
Procedura di misura del campo elettromagnetico
La misura del campo elettromagnetico emesso da un radar viene condotta in
accordo alle Linee Guida ICNIRP (1998). In particolare, esse prevedono che debba essere
misurato il livello di campo elettromagnetico sia di picco che medio. Il primo, di picco,
rappresenta il massimo valore associato all’impulso; il secondo, medio, rappresenta il
valore del campo elettromagnetico mediato tenendo conto del duty cycle e della larghezza
del lobo di irradiazione dell’antenna.
La misura del campo elettromagnetico presuppone la conoscenza di alcuni parametri tipici
del radar, alcuni dei quali possono essere determinati direttamente dalla misura stessa.
Considerate le dimensioni delle antenne utilizzate per il radar di potenza ci si può sovente
trovare ad operare in campo vicino radiativi, per il quale si possono con buona
approssimazione utilizzare i concetti d’impedenza d’onda ostante come nel caso del
campo lontano.
4.2 MISURA DEL CAMPO ELETTROMAGNETICO EMESSO DAL RADAR
La misura di esposizione a campi elettromagnetici RF impulsati è stata effettuta in “linea
volo” presso lo stabilimento dell’azienda produttrice dei velivoli.
Lo scopo era quello di valutare l’esposizione ai campi emessi dal radar meteorologico
effettuando una verifica a campione.
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Metodo di misura
La misura di campo elettromagnetico pulsato dal radar è stata effettuata in banda stretta
che fornisce indicazioni sul valore efficace dei singoli contributi in frequenza al campo
complessivo nel punto di misura
La rivelazione delle singole componenti spettrali e delle relative ampiezze dei campi
emessi da sorgenti elettromagnetiche RF e microonde viene ottenuto per mezzo di una
catena di misura costituita da:
- sistema di ricezione del segnale costituito da un’antenna;
- sistema di rivelazione delle singole componenti spettrali e delle relative ampiezze
costituito da un analizzatore di spettro;
- sistema di trasmissione del segnale dal ricevitore (antenna) al sistema di misura
(analizzatore di spettro) costituito da un cavo coassiale.
Catena di misura a banda stretta
La misura del campo elettromagnetico emesso da un radar viene condotta in accordo alle
Linee Guida ICNIRP. In particolare, esse prevedono che debba essere misurato il livello di
campo sia di picco che medio.
Il valore di picco rappresenta il massimo valore associato all’impulso, quello medio
rappresenta il
valore del
campo tenendo
conto del
duty cycle e
della
larghezza del
lobo
di
irradiazione
dell’antenna.
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L’analizzatore di spettro è stato utilizzato per eseguire delle scansioni in frequenza allo
scopo di individuare le componenti spettrali presenti e come ricevitore sintonizzabile per
eseguire indagini sull’andamento temporale del segnale associato alle frequenze
individuate come impulsive.
Le procedure di misura consistono, preliminarmente, nell’acquisire lo spettro del segnale
individuando la frequenza corrispondente al valore massimo della potenza ricevuta,
partendo inizialmente da un’indagine a largo spettro qualora non sia conosciuta la
frequenza di emissione del radar; e poi impostando opportunamente i vari parametri, in
particolare la RBW dell’analizzatore di spettro per ottenere l’informazione desiderata,
ovvero il valore del campo e la misura/verifica dei parametri del radar quali , PRT e VRA.
La misura è stata pertanto realizzata in tre fasi:
1. misura nel dominio della frequenza
2. nel dominio del tempo
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3. caratterizzazione dell’impulso
La misura nel dominio della frequenza permette di individuare la frequenza o le frequenze
a cui sono emessi i segnali impulsivi.
Spettro Frequenze
100
L ivello (V/m )
10
1
0,1
P ic c o
Media
0,01
0,001
0,0001
9300
9320
9340
9360
9380
9400
9420
9440
9460
9480
9500
F re que nz a (MHz )
Spettro delle frequenza – Radar YYYY
Le frequenze ritenute impulsate nel caso di studio sono:
f1=9369 MHz
f2=9362 MHz
Passando al dominio del tempo, si sono analizzate le caratteristiche dell’impulso
impostando l’analizzatore di spettro su f 1 e poi su f2.
f1=9369 MHz
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Ciclo
L ivello (V/m )
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0
5
10
15
20
25
30
T e m po (S e c )
Impulsi
L ivello (V/m )
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0
0,0005
0,001
0,0015
0,002
0,0025
T e m po (S e c )
f2=9362 MHz
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Ciclo
L ivello (V/m )
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0
5
10
15
20
25
30
T e m po (S e c )
Impulsi
L ivello (V/m )
100
10
1
0,1
0,01
0,001
0
0,0005
0,001
0,0015
0,002
0,0025
T e m po (S e c )
Dal punto di vista espositivo ciò che interessa è il calcolo della potenza media pari a
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SMedia
SPicco
[W/m2]
SPicco
PA
Aeff
[W/m2]
in cui
Spicco
PA
Aeff
densità di potenza di picco in [W/m2]
potenza dell’antenna in [W]
area efficace dell’antenna [m2]
Sostituendo nelle formule i valori misurati
conservativa per cui si assume
e considerando il l’approssimazione
1 ed ipotizzando il caso peggiore di illuminamento si
ottiene:
SMedia = 5 μW/m2
ben al di sotto dei valori estremamente conservativi forniti dall’ICNIRP.
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8. RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
D.Lgs 81/08 e s.m.i
DIRETTIVA 2012/11/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL CONSIGLIO
del 19 aprile 2012 -Gazzetta ufficiale dell’Unione europea
Electromagnetic fields: moratorium extended until 31 October 2013
Employment and Social Affairs - 29-03-2012 - European Parliament - Press Service
Minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from
physical agents (electromagnetic fields)
AMENDMENTS BY THE EUROPEAN PARLIAMENT - Elisabeth Morin-Chartier
Direttiva 2008/46/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio, del 23 aprile 2008, che modifica la
direttiva 2000/40/CE sulle prescrizioni minime di sicurezza e di salute relative all’esposizione dei
lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici (campi elettromagnetici) (diciottesima direttiva
particolare ai sensi dell’articolo 16, paragrafo 1, della direttiva 89/391/CEE). G.U. UE L114 del 26
aprile 2008.
Direttiva 2004/40/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio, del 29 Aprile 2004, sulle norme minime
per la salute e sicurezza in relazione all'esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti fisici
(campi elettromagnetici) (diciottesima Direttiva particolare ai sensi dell'articolo 16(1) della Direttiva
391/89/EEC). G.U. UE L184 del 24 maggio 2004.
International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). Statement on the
"Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields (up to
300 GHz). Health Physics 97(3):257-259; 2009.
International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP).Guidelines for Limiting
Exposure to Time-Varying Electric and Magnetic Fields (1 Hz to 100 kHz). Health Physics 2010;
99(6): 818-836.
International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). Guidelines on Limits of
Exposure to Static Magnetic Fields. Health Physics 96(4):504-514; 2009.
COMMISSIONE DELLE COMUNITÀ EUROPEE Proposta modificata di direttiva del Consiglio sulle norme
minime di sicurezza e di salute relative all’esposizione dei lavoratori ai rischi derivanti dagli agenti
fisici. - Direttiva particolare ai sensi dell’Articolo 16 della Direttiva 89/391/CEE”. G.U. Comunità
Europee 19 agosto 1994 n.230/3.
COMMISSIONE DELLE COMUNITA’ EUROPEE. Comunicazione della Commissione sul principio di
precauzione.
Bruxelles
2
febbraio
2000.
COM(2000).
http://europa.eu.int/eurlex/it/com/cnc/2000/com2000_0001it01.pdf
DECRETO LEGISLATIVO 19 settembre 1994 n. 626. Attuazione delle direttive 89/391/CEE,
89/654/CEE, 89/655/CEE, 89/656/CEE, 90/269/CEE, 90/270/CEE, 90/394/CEE, 90/679/CEE
riguardanti il miglioramento della sicurezza e della salute dei lavoratori sul luogo di lavoro. G.U. 12
novembre 1994 n. 141.
DOCUMENTO CONGIUNTO DELL’ISTITUTO SUPERIORE PER LA PREVENZIONE E LA SICUREZZA DEL
LAVORO E DELL’ISTITUTO SUPERIORE DI SANITÀ sulla problematica della protezione dei lavoratori e
della popolazione dalle esposizioni a campi elettrici e magnetici ed a campi elettromagnetici a
frequenze comprese tra 0 Hz e 300 GHz del 29 gennaio 1998. Allegato a: Fogli di Informazione
ISPESL - Anno X; n. 4/1997, pp. 1-23. www.ispesl.it
INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER (IARC). Non-ionizing Radiation, Part 1: Static
and Extremely Low-Frequency Electric and Magnetic Fields (19–26 June 2001) (Vol. 80) 2002 ISBN
92 832 1280 0. www.iarc.fr
INTERNATIONAL COMMISSION ON NON-IONIZING RADIATION PROTECTION (ICNIRP). Guidelines on
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INTERNATIONAL COMMISSION ON NON-IONIZING RADIATION PROTECTION (ICNIRP). Guidelines for
Limiting Exposure to Time-Varying Electric, Magnetic, and Eletromagnetic Fields (Up to 300 GHz).
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Atti della Giornata di studio
“Salute e sicurezza sul lavoro in ambito aeroportuale e aeronautico”
INAIL 4 ottobre 2012
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RADIATION COMMISSION (INIRC). Interim guidelines on limits of exposure to 50/60 Hz electric and
magnetic fields. Health Physics 1990; 58: 113-122.
LEGGE 22 febbraio 2001 n. 36. Legge quadro sulla protezione dalle esposizioni a campi elettrici,
magnetici ed elettromagnetici. G.U. 7 marzo 2001 n. 55.
ORGANIZZAZIONE MONDIALE DELLA SANITA’ (OMS) (1998). Campi elettromagnetici e salute
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ORGANIZZAZIONE MONDIALE DELLA SANITA’ (OMS). Campi elettromagnetici e salute pubblica Politiche cautelative. Promemoria Marzo 2000. www.who.int/peh-emf
RACCOMANDAZIONE
DEL
CONSIGLIO
DELL’UNIONE
EUROPEA
relativa
alla
limitazione
dell’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici con frequenza da 0 Hz a 300 GHz. G. U.
Comunità Europee 30 luglio 1999, L 199/62.
http://europa.eu.int/comm/health/ph/programmes/pollution/ph_fields_cr_it.pdf
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